À cause du réchauffement climatique et des prix astronomiques que peuvent atteindre certaines formes d’énergie, le développement de sources d’énergies renouvelables est très important. Luinil vous a fait découvrir l’énergie éolienne en France et je vous présente maintenant l’énergie hydraulique au Québec à travers cet article !
L’énergie hydraulique, qu’est-ce que c’est ?
Origine de l’énergie hydraulique
L’idée d’utiliser l’eau comme énergie nous vient de l’Antiquité. En effet, c’est à cette époque que les moulins à eau ont été créés pour pomper l’eau, actionner des marteaux-pilons ou moudre le grain. Avec l’industrialisation et l’invention de nouvelles technologies, les centrales hydroélectriques ont été créées. D’ailleurs, la toute première a été construite à Appleton sur la Fox River aux États-Unis en 1882, et c’est seulement trois années plus tard que le Québec a construit la sienne. La première centrale hydroélectrique de la province a été bâtie près de la chute Montmorency, qui est à proximité de la ville de Québec.
Le fonctionnement d’un barrage hydraulique
À partir de la force de l’eau dans les centrales hydroélectriques, de l’électricité, aussi appelée hydroélectricité, est fabriquée. Il existe deux types de centrales : celles de haute ou moyenne chute, avec réservoir, et celles au fil de l’eau, sans réservoir. L’efficacité de la première varie en fonction de la hauteur de la chute d’eau : plus celle-ci est vertigineuse, plus la centrale sera efficace. Les chutes d’eau peuvent être naturelles, c’est-à-dire des cascades, ou artificielles, en utilisant des barrages hydroélectriques. Son avantage est la possibilité de stocker l’eau. En effet, grâce au réservoir, il est possible de garder l’eau pour produire de l’électricité lorsque c’est nécessaire.
L’efficacité de celles qui utilisent le débit de l’eau varie cette fois en fonction du courant du fleuve dans lequel elle se trouve : plus le débit est fort, plus la centrale sera efficace. La centrale au fil de l’eau doit, quant à elle, dépendre exclusivement du débit d’eau à chaque instant sans pouvoir se reposer sur un quelconque réservoir.
À ce jour, l’énergie hydraulique est la plus grosse source d’énergie renouvelable puisqu’elle représentait 80 % des énergies renouvelables utilisées au monde en 2012 selon Radio-Canada. Elle dépend en effet du cycle de l’eau qui est sans fin : grâce à la chaleur causée par le soleil, l’eau des océans s’évapore, se condense ensuite en nuages qui se déplacent au gré des vents et alimente finalement l’eau qui se trouve dans les lacs, les rivières et les nappes phréatiques.
Les mouvements de l’eau causés par le Soleil, la gravité, les marées ainsi que les courants marins sont la source d’énergie hydraulique. Il s’agit donc de la transformation d’un mouvement en énergie électrique.
Que ce soit une centrale de haute ou moyenne chute ou une centrale au fil de l’eau, le fonctionnement est le même. De plus, dans toutes les centrales hydrauliques se trouvent ; le barrage, qui retient l’eau ; la centrale, qui crée l’électricité ; et les lignes électriques, qui acheminent l’hydroélectricité à destination.
Le fonctionnement d’un barrage hydraulique est très simple. Premièrement, l’eau contenue par le barrage est aspirée dans un conduit jusqu’à la turbine. C’est à cette étape que l’eau entre à l’intérieur de la deuxième partie du barrage, la centrale. Deuxièmement, l’eau fait tourner ladite turbine, qui fait à son tour tourner le rotor de l’alternateur. Ce dernier cause le mouvement de va-et-vient des électrons. Ensuite, l’électricité créée est acheminée à destination grâce aux lignes électriques.
Le fonctionnement d’une hydrolienne
C’est avec le courant de l’eau qu’elles créent de l’électricité : il s’agit de l’équivalent de l’éolienne pour l’hydroélectricité. De plus, il en existe trois types qui fonctionnent différemment. Celle à axe vertical est reliée à une base flottante qui ne bouge pas. L’électricité est créée grâce à la turbine qui s’active par la poussée de l’eau, qui entraîne l’activation de l’alternateur et qui produit ensuite l’hydroélectricité. Celle à axe horizontal est soit reliée à une base flottante, soit au fond de l’eau, soit à un pilier. Son fonctionnement est pareil à l’hydrolienne à axe vertical. Finalement, il y a celle à axe de bras oscillant. Cette hydrolienne reproduit le battement de la nageoire d’un poisson : grâce à la poussée de l’eau, la pale reliée à la structure monte puis redescend. Dans ce cas-ci, la structure est obligatoirement rattachée au fond de l’eau.
Contrairement aux barrages hydrauliques, elles sont beaucoup plus récentes : la toute première au monde a été créée en avril 2008. En ce moment, très peu d’hydroliennes existent et fonctionnent à travers le monde. Dans plusieurs endroits comme au Québec, le stade d’avancement de cette nouvelle technologie est encore à celui de la précommercialisation. Malheureusement, l’efficacité des hydroliennes est loin d’être aussi grande que celle des barrages hydrauliques puisque leur puissance tourne souvent autour des 1 MW. Pour les hydroliennes dans les rivières, les bonnes conditions pour que la construction soit possible sont rarement réunies. Que les hydroliennes se trouvent dans une rivière ou dans la mer, les coûts de l’infrastructure sont très élevés puisque l’industrie n’est pas encore très développée.
Les avantages et les inconvénients de l’énergie hydraulique
Comme tous les types d’électricité, il existe des avantages comme des inconvénients. Voici donc les bons et les mauvais côtés de l’hydroélectricité.
Les avantages sont plutôt nombreux. Étant donné qu’il s’agit d’une énergie renouvelable comme l’électricité créée par les éoliennes, aucun gaz à effet de serre, comme le CO2 qui contribue au réchauffement climatique, n’est dégagé pendant le processus de création de l’électricité. Les pays où l’hydroélectricité est importante et bien développée peuvent donc jouir d’une indépendance sans entraîner de dommages à la planète puisqu’il s’agit de la seule forme d’électricité stockable à grande échelle. Effectivement, on ne peut pas mettre du vent dans un réservoir alors que c’est bel et bien le cas pour l’eau. Aucun déchet n’est causé par les différentes centrales hydrauliques. Comme n’importe quelle technologie, le développement économique et social n’est pas négligeable : beaucoup d’emplois sont créés, que ce soient des techniciens spécialisés travaillant directement à la centrale ou des ingénieurs qui ont dessiné et imaginé la centrale auparavant. L’institut de tourisme tire aussi son épingle du jeu puisqu’il peut s’agir d’une attraction à voir et les zones dans lesquelles se trouve le barrage en question s’enrichissent en même temps.
Malheureusement, les inconvénients liés à cette sorte d’électricité sont bel et bien là. Étant donné que les barrages hydrauliques transforment le paysage, ils ont des impacts importants sur les cours d’eau. En effet, la création d’un barrage empêche les personnes de naviguer librement. Encore plus dramatique, les espèces aquatiques ne peuvent plus migrer d’un endroit à un autre puisque le passage est encore une fois bloqué par le barrage. Cela entraîne donc des conséquences graves sur la biodiversité puisque la mortalité chez certaines espèces augmente à cause de ces infrastructures. De plus, les conséquences deviennent d’autant plus graves si des retenues d’eau artificielles et des barrages sont créés. En effet, le problème ne se pose pas pour les hydroliennes puisque les bateaux et la faune aquatique peuvent circuler librement. La construction de barrages encourage souvent des populations à proximité à quitter leur domicile pour emménager ailleurs. À cause des retenues d’eau artificielles, l’eau finit par manquer d’oxygène et, lorsqu’elle est subitement libérée, l’eau est soudainement suroxygénée. Les écosystèmes en souffrent donc beaucoup. Les cours d’eau s’envasent également. Finalement, des recherches menées dans plusieurs pays auraient soulevé la possibilité que l’activité bactériologique dans l’eau des barrages en régions tropicales puisse causer la diffusion de grosses quantités de méthane, un gaz à effet de serre vingt fois plus grave que le CO2.
La place de l’énergie hydraulique dans le paysage québécois
Hydro-Québec
Cette compagnie est la propriété du gouvernement québécois. Si seulement 25 % de toute l’électricité consommée au monde provient de l’eau, cette proportion monte à 97 % pour le Québec si on se fie aux chiffres obtenus par Hydro-Québec en 2013. Contrairement à la croyance populaire, ce ne sont pas toutes les centrales hydrauliques québécoises qui appartiennent à la province et aux contribuables. En effet, 61 d’entre elles sont à Hydro-Québec, 2 en copropriété entre Hydro-Québec et Churchill Falls (Labrador) Corporation Limited ou Alcoa et 102 à des municipalités ou à des compagnies privées. Néanmoins, il est important de noter que ces dernières sont bien moins performantes que celles qui appartiennent à l’État : aucune centrale privée n’atteint les 1000 MW. Pour vous donner une idée, une centrale d’une puissance de 1 MW permettrait d’alimenter 630 foyers durant une année complète si sa production dure 365 jours.
Les principales centrales hydrauliques du Québec
Le plus grand réseau se trouve au nord du Québec, à la baie James. En effet, c’est à cet endroit que plus de 40% de l’hydroélectricité est produite dans la province.
La centrale la plus performante se nomme Robert-Bourassa en l’honneur de l’ancien premier ministre du Québec. On la connait aussi sous le nom de la Grande 2. À elle seule, elle totalise 5 616 MW. Cette infrastructure se trouve à la baie James. Sans surprise, il s’agit d’une centrale à réservoir et la hauteur de sa chute est de 137,16 m. Sa construction a été menée à terme entre 1979 et 1981.
Celle qui suit la Grande 2 est la Grande 4, avec une production de 2779 MW, et elle se trouve dans la même région. Il s’agit encore une fois d’une centrale à réservoir et la hauteur de sa chute est de 116,7 m. Un peu plus récente que sa cousine, la Grande 4 a été bâtie entre 1984 et 1986.
Finalement, c’est la Grande 3 qui complète le podium. Construite entre ses deux sœurs, c’est-à-dire entre 1982 et 1984, c’est une centrale à réservoir qui a une chute d’une hauteur de seulement 79 mètres. Étant donné qu’elle atteint tout de même une production de 2 417 MW, sa puissance provient du fort débit de l’eau.
Le tourisme grâce aux centrales hydrauliques
Étant donné que la grande majorité des centrales hydrauliques se trouvent loin des gros pôles touristiques comme Montréal ou Québec, la visite de ces infrastructures n’est pas très fréquente. Néanmoins, il en existe tout de même une sur la Rivière-des-Prairies qui est ouverte au public. Même si elle n’est pas aussi importante que celles qui se trouvent à la baie James, visiter une centrale reste une activité plutôt intéressante à faire pour les touristes qui viennent faire un tour à Montréal. Pour ceux et celles qui auraient envie d’en voir de leurs propres yeux, voici un site qui vous informera au sujet de 14 stations qu’on peut visiter partout au Québec.
Vous en savez maintenant plus au sujet de l’énergie hydraulique au Québec. Avez-vous déjà visité une centrale qui produit de l’hydroélectricité ? Connaissiez-vous les avantages et les inconvénients liés à ce type d’énergie ? Racontez-nous tout en nous laissant un commentaire…
Véronique B.
Sources texte :
Sources images :
4 thoughts on “L’énergie hydraulique au Québec”
Ohhh Manic 5 !!! Dans le temps on pouvait aller visiter l’intérieur et c’était vraiment génial.
Et sinon, j’ai bien aimé l’article! Surtout de voir le côté positif ET négatif de l’hydroélectricité 🙂
Je n’ai jamais visité ou vu de centrale de ce type, c’est dommage, ça doit être intéressant à visiter ! Ton article est vraiment sympa à lire !
J’aimerais beaucoup visiter une centre de l’intérieur ça a l’air hyper intéressant !
Ton article était très instructif en tout cas !
Très bon article sur ces énergies alternatives trop peux exploitées 🙁